БАЛАНСНЫЙ ДИСКРИМИНАТОР
Рассмотрим основные схемы частотных дискриминаторов, применяемых в индуктивно-частотных преобразователях с аналоговым выходом. Основными элементами дискриминаторов являются:
1) цепь, преобразующая частотные изменения сигнала в соответствующие амплитудные изменения;
2) амплитудный детектор.
Простейшими дискриминаторами являются частотно-зависимые RC - и ^L-цепи (рис. 3-2,а—г). Ввиду наличия реактивных сопротивлений каждая из приведенных цепочек имеет амплитудно-частотную характеристику с падающей (восходящей) ветвью. При работе на линейном участке этой ветви напряжение на выходе будет изменяться. в соответствии с частотой входного сигнала:
Увых=^и BXj |
Рис. 3-2. Схемы и характеристики частотных дискриминаторов. |
с) |
Коэффициент передачи легко находится для всех приведенных цепей. В частности, для цепи рис. 3-2,6 имеем:
где X—RC—постоянная времени.
На рис. 3-2,д приведена схема балансного дискриминатора на мостовых (^С-фильтрах с частотами затухания сої и сэ2, сдвинутыми относительно центральной частоты соо, причем |шо—coj| =,|coo—(O2I• Значения (Oi и сэ2 определяются из выражений:
Величина k на схеме равна 0,5. На выходе каждого фильтра включен диодный детектор.
Графики рис. 3-2,е поясняют работу этого дискриминатора. При некоторой частоте (соі для одного фильтра и сэ2 для другого) напряжение на выходе фильтра весьма (мало. По мере удаления от этой частоты оно растет. При 'частоте сигнала, равной соо, напряжения на выходе фильтров становятся одинаковыми, а выходное напряжение дискриминатора, равное их разности, обращается в нуль. При отклонении частоты сигнала от со0 происходит уменьшение напряжения на том фильтре, в сторону настройки которого произошло отклонение частоты, в то время как напряжение на другом фильтре увеличивается. В результате на выходе дискриминатора появляется напряжение того или иного знака. На рис. 3-2,ж представлена экспериментальная характеристика дискриминатора данного типа, имеющая большой линейный участок: при /о=45 кгц девиация частоты составляет ±15 кгц. В то же время чувствительность дискриминатора AUB ых/А<о в определенных пределах мало зависит от величины взаимной расстройки фильтров Асо. Коэффициент передачи схемы в пределах линейного участка характеристики составляет: